Содержание

Главная >> Физика. 11 класс. Пурышева

Глава 2. Взаимосвязь электрического и магнитного полей

Самоиндукция

Индуктивность

2. Магнитный поток, пронизывающий катушку, пропорционален модулю вектора магнитной индукции. В то же время модуль В магнитной индукции поля, создаваемого током, пропорционален силе тока в катушке. Следовательно, магнитный поток прямо пропорционален силе тока:

Ф ~ В ~ 1.

Можно записать, что

Ф = LI

где коэффициент пропорциональности L называют индуктивностью проводника.

Индуктивностью обладает не только катушка, но и любой проводник. Индуктивность — характеристика проводника: она определяется геометрическими размерами и формой данного проводника и не зависит от силы тока в проводнике.

В СИ единицей индуктивности является генри (Гн).

1 Гн — индуктивность такого проводника, в котором при силе тока 1 А возникает магнитный поток 1 Вб.

ЭДС самоиндукции

3. Запишем формулу для расчёта ЭДС самоиндукции. Подставим в закон электромагнитной индукции выражение для магнитного потока:

или

ЭДС самоиндукции равна произведению индуктивности проводника и скорости изменения силы тока в нём с обратным знаком.

Проводя аналогию между явлениями самоиндукции и инерции, можно сказать, что индуктивность играет ту же роль, что и масса: чем больше масса, тем инертнее тело; чем больше индуктивность, тем больше ЭДС самоиндукции.

Энергия магнитного поля

4. Выясним, от чего зависит энергия магнитного поля, созданного электрическим током. Запишем формулу для её расчёта на основании аналогии между инерцией и самоиндукцией.

Чтобы разогнать тело, необходимо совершить работу, т. е. сообщить ему некоторую энергию. Аналогично необходимо совершить работу, для того чтобы в цепи установилось определённое значение силы тока: при нарастании силы тока в цепи нарастает и ЭДС самоиндукции, направленная против ЭДС источника тока. Источник тока совершает работу против сил вихревого поля для того, чтобы сила тока достигла некоторого значения.

<<< К началу      Окончание >>>